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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA
FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES
ING. CONSERVACION DE SUELOS Y AGUA
EFECTO RESIDUAL DE PESTICIDAS (GLIFOSATO)
CURSO : QUIMICA DE SUELOS
DOCENTE : Ing. FLORIDA ROFNER, NELINO
ALUMNOS :
CICLO : 2010 – II
Tingo María – Perú
2011
I. INTRODUCCION
En una sociedad urbanizada y en constante expansión, la aplicación de
herbicidas ha incrementado y mantenido la productividad de los cultivos debido
a que las malezas son uno de los factores más importantes que afectan el
establecimiento y rendimiento de los cultivos. El control químico de malezas, se
ha transformado en las últimas décadas en una herramienta muy poderosa
para aumentar la productividad. Ante la incesante demanda de productos
requerida por un mundo cada vez más globalizado, que crece a una elevada
tasa, los sectores agrícolas deben responder aumentando la cantidad y calidad
de sus productos. Sin embargo el uso de sustancias químicas, aunque está
contribuyendo al propósito de mejorar los rendimientos, ha provocado en forma
paralela una alerta ambiental, debido a los problemas que se han detectado
respecto a impactos negativos al suelo.
Los herbicidas se pueden aplicar al follaje o al suelo. Los que se aplican al
follaje y afectan solamente la parte tratada se describen como herbicidas de
contacto, mientras que aquellos que se trasladan fuera del follaje tratado hacia
un punto de acción en otro lugar de la planta se denominan herbicidas
sistémicos. Los herbicidas de aplicación al suelo que generalmente afectan la
germinación de las malezas, tienen que persistis por algún tiempo para ser
efectivos y se denominan herbicidas residuales. Algunos herbicidas residuales
tienen acción de contacto y afectan las raíces y los tallos en la medida en que
emergen de la semilla mientras que otros entran en la raíz y las partes
subterráneas de la planta y se translocan a su punto de acción.
I.1. Objetivo
Determinar el efecto de la dosis del glifosato relacionada a un pH.
II. REVISION DE LITERATURAII.1. El Glifosato
Fórmula química del principio: C3H8NO5P
Es el único herbicida desarrollado que bloquea la producción de aminoácidos
aromáticos, producidos por la vía biosintetica del shikimato. Esta vía no está
presente en animales, pero es importante en plantas, hongos y bacterias, por lo
tanto, glifosato tiene una actividad postermergente y no es selectivo. SEGÚN
PITTY (1995).
Glifosato es un herbicida con un amplio espectro de acción, no selectivo y
usado en post emergencia, principalmente en zonas agrícolas y para el control
de vegetación en zonas no cultivadas. Este herbicida se suele usar
principalmente en su forma de isopropilamina, cuyo producto comercial es
Roundoup-N®. Glifosato es un herbicida altamente polar, muy soluble en agua
e insoluble en la mayoría de los solventes orgánicos siendo su principal
metabolito el ácido aminometilfosfónico (AMPA).
Este herbicida es uno de los más ampliamente usados en la actualidad y que
además está considerado como relativamente "sano" debido a su rápida
inactivación en el suelo (Quinn, 1988). Sin embargo, el comportamiento de
glifosato en suelo puede variar en función de las características del suelo sobre
el que se aplique. En lo que muchos autores parecen estar de acuerdo es en el
importante papel que ejercen los óxidos de hierro y aluminio, así como el pH
del suelo en los procesos de adsorción de glifosato en suelo (de Jonge y de
Jonge, 1999; de Jonge et al. 2001; Gimsing et al. 2004, Calderón et al. 2005).
En lo que aun no se han puesto de acuerdo muchos autores es en el papel que
juegan otros componentes del suelo como la materia orgánica (M.O.) y la arcilla
(Miles y Moye, 1988; Spann y Phillip, 1994, Piccolo y Celano, 1994) en los
procesos de retención de glifosato en suelo, tan importantes en la adsorción de
la mayoría de los plaguicidas en suelo. No obstante, todas estas propiedades
pueden ser modificadas en mayor o menor medida en función del tipo de
laboreo al que se someta el terreno. De este modo el tipo de laboreo puede
modificar las propiedades químicas de un suelo (Stearman et al. 1989) así
como alterar las propiedades físicas que afectan a la superficie y subsuperficie
hidrológica del suelo. SEGÚN CALDERAN (2005).
II.2. Modo de acción del glifosato
Los aminoácidos fenilalanina, tirosina y triptófano los produce la planta por la
vía biosintetica del shikimato. Otros productos también se originan de este
proceso tales como ligninas, alcaloides y ácidos benzoicos que son necesarios
para el crecimiento y desarrollo de las plantas. SEGUN PITTY (1995).
La molécula del glifosato se acopla a la región de la enzima que se acopla al
grupo fosfato de fosfoenol piruvato. El glifosato inmediatamente detiene la
producción de estos aminoácidos inhibiendo la via biosintetica del shikimato; ya
que inactiva la enzima 5 – enolpiruvil shikimato – 3 –fosfato sintasa (se conoce
también como 3 – fosfoshikimato – 1 – carboxivinil),que condensan las
moléculas de shikimato – 3 fosfato y fosfoenol piruvato. Esto produce el nivel
de los aminoácidos, detenimiento del crecimiento y otros síntomas. SEGUN
PITTY (1995).
II.3. Resistencia del glifosato
No se han encontrado malezas resistentes al glifosato, a pesar de los muchos
años de usos intensos en algunos agros ecosistemas. Esto posiblemente se
debe a que glifosato es inactivo en la mayoría de los suelos debido a
degradación por microorganismos y reacciones con los componentes de los
suelos, de manera que la presión de selección dura poco. También porque las
plantas tienen varias isoenzimas de 5 enolpiruvil shikimato – 3 – fosfato
sintaza, de manera que si una isoenzima es insensible al glifosato no le daría
resistencia ya que puedan las otras que son sensibles al glifosato. SEGUN
PITTY (1995).
II.4. Propiedades, toxicidad y ecotoxicidad
Glifosato es un herbicida simple, no selectivo, de amplio espectro (toda planta
que recibapor lo menos un 20% de éste es controlada), de naturaleza post-
emergente (postnacimiento), con actividad sistémica en las plantas.
El producto comercial es una formulación concentrada de la sal Isopropilamina
de glifosato, a concentraciones variables, con agua como solvente, y
adicionado de una sustancia tensa activa que permite su dispersión uniforme
tanto en la mezcla para aplicación, como sobre el follaje de las plantas a las
cuales se aplica. SEGUN DRAYZE (2005)
La estructura molecular del Glifosato
II.5. Constante de Adsorción
El efecto de adsorción es tan acentuado y tiene lugar en tan corto tiempo que
todas las pruebas siguen demostrando que no hay lugar a lixiviación, por lo
cual también se puede anticipar que son muy pocas las probabilidades de
contaminación de aguas subterráneas, a partir de la contaminación del suelo.
El glifosato es adsorbido y rápidamente fijado por el suelo. La materia orgánica,
la arcilla, el sedimento y la arena contenidos en el suelo, y el pH del mismo,
influyen en el proceso en forma mínima.
La adsorción del glifosato se correlaciona con la cantidad de sitios ligadores de
fosfato disponibles, y parece ocurrir por ligado de la fracción de ácido
fosfónico7.
En experimentos de laboratorio en los cuales se añadió glifosato a
suspensiones acuosas de suelo, el coeficiente de adsorción KS/L fue de 18 a
377 dm3/Kg en nueve suelos que variaron desde arenoso-gredoso a turba y de
33 a 76 dm3/Kg en tres suelos desde arenoso gredosos a arcilloso-gredoso. .
SEGUN DRAYZE (2005)
En ambos experimentos, el proceso de sorción pudo ser descrito por la
ecuación de Freündlich. Glass (1.987) encontró valores de adsorción para los
minerales arcillosos montmorillonita, illita y caolinita, de 138, 115 y 8 dm3/Kg,
respectivamente8.
Los valores de KD corresponden a 324 para suelos arenoso-arcilloso-gredoso,
y 600 para suelo arenoso-gredoso.
El valor de KOC para el glifosato, para los distintos tipos de suelo oscila
alrededor de24.000 mL/g de valor promedio, lo cual permite clasificarlo como
prácticamente inmóvil de acuerdo con la Clasificación de McCall9.
II.6. Factores que Regulan la Acción Herbicida
La capacidad herbicida del Glifosato depende en grado sumo de los factores
del medio ecológico bajo el cual se haga uso de sus propiedades y, aunque la
temperatura, la concentración de iones H y las condiciones que favorecen el
proceso de Adsorción son de gran importancia, aunque no tanto como es la
actividad enzimática de los microorganismos del suelo, también hay otros
factores, de acción directa o indirecta, de importancia no despreciable,
incluidos en la lista que se indica a continuación. . SEGUN DRAYZE (2005)
Variabilidad relacionada con las diferencias en absorción y
translocación.
Es dependiente de la rapidez de la absorción, desde las hojas al floema.
Es dependiente de la rapidez de translocación desde el basipétalo a las
partes subterráneas y desde las raíces a los bulbos en las especies
botánicas que los posean.
Rapidez de acción antes del proceso de inactivación y metabolicen de la
molécula parental.
Magnitud de la dosis de aplicación.
Estado de desarrollo fisiológico de la planta que se desea eliminar.
Concentración de los iones H de la solución.
Alta humedad facilita la absorción
Horas después de la aplicación la translocación a partes subterráneas
es nula o poco significativa.
La luz día tiene efecto acelerante sobre la acción del herbicida;
Para un buen efecto se requiere ausencia de lluvia por 6 a 8 horas
después de la aplicación.
II.7. Persistencia del glifosato
Según la PPDB (Pesticida Poperties Database) elaborada por Agriculture and
Environment Unit de la University of Hertfordshire (Inglaterra), la persistencia
del glifosato es:
DT50 a campo: 12 días
DT50 en laboratorio a 20ºC: 49 días
DT90 en laboratorio a 20ºC: 159 días
Se define como DT 50 la cantidad de días necesarios para que un plaguicida
se reduzca a la mitad de la concentración inicial. Se denomina DT 90 la
cantidad de días necesarios para que un plaguicida se reduzca al 90% de la
concentración inicial. Este parámetro no tiene relación con la disponibilidad del
producto para los integrantes del ecosistema, ya que el herbicida puede
permanecer en el suelo, pero eso no significa que esté disponible para
interactuar con los organismos allí presentes.
II.8. Glifosato y microbiota del suelo
La degradación co-metabólica del glifosato depende de la actividad
microbiológica del suelo. Los microorganismos pueden romper los enlaces C-P
(carbono-fósforo), dando como producto la sarcosina o bien el ácido aminometil
fosfónico (AMPA). Posteriormente, el AMPA puede ser degradado a tasas más
lentas que el glifosato. Numerosos estudios indican que el tiempo de
permanencia del glifosato depende de las características físicas y químicas del
suelo estudiado. En este sentido se registran tiempos de vida media que van
desde 55, 335 días hasta 3 años , determinaron a 32 días de experiencia en
varios tipos de suelos, la presencia de bajas cantidades de glifosato y
significativos niveles de AMPA. Según las características edafológicas, el 90%
de la concentración inicial varía entre 14 y 90 días.
Si bien la persistencia del glifosato en suelos es muy variable y dependiente de
múltiples factores es posible esperar que durante al menos una parte de ese
periodo afecte la biota del suelo principalmente aquellas especies de
invertebrados caracterizadas por ciclos de vida corto con el consiguiente efecto
sobre sus poblaciones.
III. MATERIALES Y METODOS
.1. Materiales
Vasos de precipitación (5)
Pipetas
Agua destilada
Glifosato
Balanza analítica
Muestra de suelo
pH-metro
.2. Procedimiento
paso1.- calcular la dosis de aplicación del herbicida a evaluar in vitro.
- En un litro de agua destilada realizar una solución de acuerdo
a los cálculos desarrollados.
Paso2.-pesar 5 submuestras de suelo de 50g cada uno.
Paso3.- en cada vaso de precipitación agregar 50g de suelo,
respectivamente.
Paso4.-agregar las dosis calculadas a cada vaso de precipitación
respectivamente.
Paso5.-mover y diluir hasta encontrar su homogeneidad por 15 minutos.
Paso6.-dejar reposando por 10 minutos.
Paso7.-lecturar su pH con el pH-metro.
IV. RESULTADOS
4.1.- Cálculos para la dosificación del glifosato
APLICACIÓN EN UNA MOCHILA en 1L de aguaDE FUMIGAR
30ml (glifosato)/20L (agua) 1.5ml/L
60ml (glifosato)/20L (agua) 3ml/L
90ml (glifosato)/20L (agua) 4.5ml/L
120ml (glifosato)/20L (agua) 6ml/L
150ml (glifosato)/20L (agua) 7.5ml/L
Cuadro1.-relacion en 1L de agua
Muestras glifosato (ml/L H20)
1 1.5ml
2 1.425ml
3 1.275ml
4 1.125ml
5 0.975ml
Cuadro2.- Dosis de glifosato para cada muestra de suelo
4.2.- lectura del pH-metro
Muestra pH
1 4.81
2 4.60
3 4.44
4 4.33
5 4.32
Cuadro3.- Resultados obtenidos de las 5 muestras
Figura1.- Grafico de comparación
V. DISCUSION
En la comparación del resultado en la curva que genera cada solución
en un litro de agua vemos que el pH baja su valor coincidiendo con lo
que difunde GRAYZE en sus experimentos con el glifosato.
El glifosato tiende a tener un rango de 4.2 a 4.5 de pH en el cual a
mayores proporciones o mayores dosis el pH del suelo aumenta el cual
tiende a tener un efecto químico, cambiando todas las propiedades
químicas y físicas del suelo pero según PITTY el herbicida o plaguicida
glifosato no tiende a distorsionar o causar daños colaterales al suelo.
En general, un exceso en la absorción de cationes sobre aniones,
provoca un descenso del pH, mientras que un exceso en la absorción de
aniones sobre cationes produce un incremento del pH. Es por eso que
nuestros resultados salen con una curva alta desde 4.8 al principio y va
decreciendo hasta 4.32 con las dosis utilizadas en la práctica diluida
para un litro de agua.
VI. CONCLUSION
En la primera muestra con una aplicación de 1.5ml de glifosato resulto con un
pH de 4.81, en la segunda muestra con una aplicación de 1.425ml de glifosato
resultó con un pH de 4.60, en la tercera muestra con una aplicación de 1.275ml
de glifosato resultó con un pH de 4.44, en la cuarta muestra con una aplicación
de 1.125, y en la muestra 5 con una aplicación de 0.975ml de glifosato resultó
con un pH de 4.32.
VII. BIBLIOGRAFIA
Estudios de la Zona No Saturada del Suelo Vol. VII. F.J. Samper Calvete
y A. Paz González, 2005
“ESTUDIO PRELIMINAR SOBRE EL COMPORTAMIENTO DEL
HERBICIDA
GLIFOSATO EN DOS SUELOS DE EXTREMADURA”
M.J.Calderón, M.A. Quintana, A. Lopez-Piñeiro, M.C. Hermosín y J.
Cornejo Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla.
CSIC. Av. Reina Mercedes, 10. 41012. Sevilla;
mjcalderon@irnase.csic.es, Departamento de Edafología y Química
Agrícola. Facultad de Ciencias. UNEX. Badajoz 06071; pineiro@unex.es
ABELINO PITTY, 2005 Escuela agrícola panamericana. Honduras,
modo de acción y síntomas de fitoxicidad de los herbicidas.
INFORME ACERCA DEL GRADO DE TOXICIDAD